涤棉织物节水染色工艺的研究毕业论文.doc
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1、 毕毕 业业 论论 文文 题 目: 涤棉织物节水染色工艺的研究 毕毕业业设设计计(论论文文)任任务务书书 题目: 涤棉织物节水染色工艺的研究 一、基本任务及要求: 1、课题内容:本课题研究不同条件下涤棉织物的前处理过程并用分散/活性染料的二浴法、一浴法、 轧染工艺对织物进行染色。通过测试织物的前处理效果、K/S 值、摩擦牢度、染料吸尽率和固色率 等性能,选择出既节水又符合染色要求的最佳工艺。实验结果表明:在本实验中,其他工艺条件相 同的情况下,最佳的前处理工艺为浴比为 1:20 下的退煮漂一浴工艺;最佳的浸染法工艺为浴比为 1:1 的分散/活性一浴法;在织物重量为 4g 时,最佳的轧染法工艺为
2、染液量为 50mL、织物与染液的接 触时间在 20min、匀染剂的浓度为 2g/L。 2、任务要求: a、完成 2000 字以上的文献综述一篇; 1100013000 字毕业论文一篇;并作好毕业论文开题 报告和实验记录。 b、毕业论文资料含以下几个部分:毕业论文工作手册、开题报告(含开题报告、文献综述合订) 毕业论文(毕业论文及任务书合订、科学论文实验记录本、电子文档) 。具体格式与规范,详见 教务处相关资料。 二、进度安排及完成时间:(共 17 周) 1. 第 12 周 查阅资料、撰写文献综述、开题报告 2. 第 3 周 检查、修改并提交文献综述、开题报告 3. 第 4 周 实验准备; 4.
3、 第 512 周 实验、测试; 5. 第 1314 周 实验数据整理、补充实验、撰写毕业论文初稿; 6. 第 1516 周 修改并提交毕业论文、工作手册,原始记录 7. 第 17 周 毕业论文答辩 目 录 摘要:I ABSTRACT:. 1 前言1 1.1 涤棉织物的染色1 1.1.1 分散染料和活性染料染色性能差异2 1.1.2 分散和活性染料一浴染色的矛盾.2 1.2 节水染色工艺的进展.3 1.2.1 前处理过程的节水3 1.2.2 小浴比染色3 1.2.3 分散/活性的轧染染色.3 1.3 本课题研究目的和意义4 2 实验部分.5 2.1 实验材料、药品及仪器 5 2.1.1 实验材料
4、.5 2.1.2 实验药品.5 2.1.3 实验仪器及设备5 2.2 实验方法.6 2.2.1 退浆、煮练、漂白三浴工艺6 2.2.2 退煮漂一浴工艺7 2.2.3 退煮漂一浴工艺的优化7 2.2.4 分散/活性染料二浴法染色7 2.2.5 不同浴比的一浴法染色8 2.2.6 分散/活性染料的轧染.8 2.3 性能测试 9 2.3.1 毛细效应的测试9 2.3.2 白度的测试9 2.3.3 强力的测试9 2.3.4 耐摩擦色牢度的测定.9 2.3.5 K/S 值的测试9 2.3.6 吸尽率的测试.9 2.3.7 固色率的测试.9 3 结果与讨论10 3.1 前处理工艺的探讨10 3.1.1 退
5、浆、煮练、漂白三浴法工艺.10 3.1.2 退煮漂一浴的工艺.10 3.1.3 退浆、煮练、漂白三浴法工艺与退煮漂一浴工艺的比较 .11 3.1.4 退煮漂一浴工艺的优化 .12 3.1.5 用水量讨论 .13 3.2 涤棉织物的浸染法染色14 3.2.1 二浴法和一浴法染色的比较14 3.2.2 用水量讨论14 3.3 不同浴比的一浴法染色 15 3.3.1 干摩擦牢度15 3.3.2 K/S 值15 3.3.3 最大吸收波长.16 3.3.4 染料的吸尽率.16 3.3.5 染料的固色率.17 3.3.6 小浴比工艺的优化.18 3.3.7 用水量讨论19 3.4 分散/活性的轧染染色20
6、 3.4.1 染液量对染色效果的影响.20 3.4.2 织物与染液接触的时间对染色效果的影响.21 3.4.3 匀染剂对染色效果的影响.21 3.4.4 用水量讨论22 4 结论23 参考文献.24 致 谢25 I 涤棉织物节水染色工艺的研究 摘要: 本课题研究不同条件下涤棉织物的前处理过程并用分散/活性染料的二浴法、一 浴法、轧染工艺对织物进行染色。通过测试织物的前处理效果、K/S 值、摩擦牢度、 染料吸尽率和固色率等性能,选择出既节水又符合染色要求的最佳工艺。实验结果表 明:在本实验中,其他工艺条件相同的情况下,最佳的前处理工艺为浴比为 1:20 下的 退煮漂一浴工艺;最佳的浸染法工艺为浴
7、比为 1:1 的分散/活性一浴法;在织物重量为 4g 时,最佳的轧染法工艺为染液量为 50mL、织物与染液的接触时间在 20min、匀染剂 的浓度为 2g/L。 关键词:涤棉织物;前处理工艺;浸染法染色;轧染法染色;节水工艺 II Research of Water-saving dyeing process about polyester/cotton fabric Abstract: This paper mainly studied polyester/cotton fabric treated on different pre-treatment process, and used d
8、isperse/reactive dyes on polyester/cotton fabric with the ways of two-bath or one-bath or padding dyeing. According to tested properties of fabric, K/S value, the friction fastness, the rate of dye exhaustion and fixation rate, then selected the best process that most water-saving and meet the basic
9、 requirements of dyeing. Experimental results showed that in this experiment, under the same condition, the best pre-treatment process was the bath ratio of 1:20 under one-bath scouring and bleaching process; the best process of exhaust dyeing was the bath ratio of 1:1 used disperse/reactive dyes wi
10、th one-bath; under the premise of the weight of fabric is 4 g, the best process of padding dyeing was the dye bath in 50 ml, fabric and dyeing liquid contact time at the 20min, the leveler concentration of 2 g/L. Keywords: Polyester/cotton knitted fabric; Pre-treatment process; Exhaust dyeing; Paddi
11、ng dyeing; water-saving process 化学化工学院 2012 届本科毕业论文 1 1 前言 随着科学技术的迅速发展,人类生活水平的不断提高,特别是生态环境保护受到 了前所未有的重视。各个行业怎样来节水节能,怎样来控制排污,减少对环境的污染, 就成了各个企业的当务之急。印染行业既是耗能耗水的行业,又是造成环境污染的行 业,所以印染企业的节水减排迫在眉睫。对印染行业一般有三个途径来节能减排,一 是改进印染设备,降低染色的浴比;二是开发节能、环保的助剂,如各种酶的应用; 三是改进染色和整理工艺,减少染色流程,缩短染色时间。对于染整技术人员来说, 怎样缩短染色工艺流程,改进和
12、创新染色工艺,是要努力去研究的方向1。 水是染色中的重要介质,也是洗涤不可缺少的物质,还经常用作热交换或加热的 介质。通常染色用水主要包括:染浴用水、皂洗和水洗浴用水,其中以皂洗和水洗用 水量最大染浴用水量随着染色方式和浴比不同而有很大变化其中轧染、冷轧堆染色的 用水量较低;浸染,特别是大浴比染色用水量高,一浴法染色用水量也较低。近年来 在推广应用的活性染料冷轧堆、轧蒸(特别是湿短蒸)和小浴比染色工艺都有节水的效 果2.。 涤棉织物在国内纺织品市场上作为第二代产品而诞生,以其坚牢、挺括、易洗、 快干、免烫的特征而风靡一时,深受广大消费者的欢迎。涤棉织物的染色一般采用分 散染料和活性染料的一浴法
13、染色。涤棉织物一浴法染色有两种方法,即一浴一步法和 一浴两步法。与一浴两步法相比,一浴一步法流程更为简单、时间短、耗能省,但对 染料的要求比较高,在染料选择和工艺设计中有一定的难度。而且涤棉织物一浴法染 色适宜染浅色,以涤棉织物中棉纤维含量较少为宜,这样活性染料的用量较小,浪费 较少。若染较深的颜色,活性染料的固色率较低,既浪费了染料,又对污水处理不利3- 5。 在当前提倡节能减排的形势下,大力开发一浴法染色是有重要意义的,虽然进行 一浴法染色还存在许多难点,但随着技术进步,已取得进展。而牢度好、使用周期长 的涤棉混纺织物将会是纺织品类中的佼佼。大力发展节能、节水的涤棉混纺织物的染 色工艺的研
14、究将是染整工艺研究的重要方向。 1.1 涤棉织物的染色 涤棉纺织品中的涤纶组分只能用分散染料染色,而棉组分可以选用直接、活性、 还原、硫化、不溶性偶氮等染料染色。涤纶和棉的染色性能差别很大,异色染色十分 容易,同色可通过配色解决。 涤棉纺织品的浸染在染料组合上主要有分散/直接染料或分散/直接交联染料、分 化学化工学院 2012 届本科毕业论文 2 散/活性染料、分散/还原染料,它们在染色成本、染色牢度、色谱、染色操作方便程 度和工艺流程的长短等各方面各有优缺点,目前以分散/活性染料应用最为广泛5。 1.1.1 分散染料和活性染料染色性能差异 分散染料和活性染料染色性能差异很大,在聚酯和纤维素纤
15、维的染色时无论采用 两浴、一浴两步或是一浴法染色工艺染色,两种染料的染色条件差异很大时,一种染 料的染色不仅会阻碍另一种染料上染,而且即使上染的染料也会受到另一种染料染色 条件的影响。主要表现在以下几个方面: (l)分散染料在聚酯纤维中扩散速率很低,所以染色温度较高,一般为 120-130, 远高于常用活性染料的染色温度,温度太高,不仅仅使活性染料的固色率低,而且造 成染深色困难。 (2)活性染料绝大多数是在碱性条件下固色,而分散染料的高温高压法染色一般在 弱酸性介质中进行。因大多数分散染料在碱剂和高温条件下很容易发生水解或被还原 破坏,故染料发生变色或褪色;而活性染料如在酸性介质中固色,不仅
16、固色速率低, 而且一些染料和纤维结合键的断裂速率也快,造成固色率低7。 (3)活性染料浸染时为了提高上染率和上染百分率,常需加入一定量的中性电解质, 特别是在染色温度高和浴比大时,加入量更大。分散染料是靠分散剂使之成为悬浮体 分散在染液中,分散稳定性随着染液中电解质浓度增加而降低,大量电解质不仅使分 散染料颗粒增大,甚至产生沉淀,降低染料上染率和匀染效果8。 (4)许多分散染料及其分散剂在温度较高的条件下,会与活性染料发生反应,使分 散染料和活性染料的固色率都降低,这特别容易发生在染色温度较高的情况下,如高 温高压染色等,所以染料之间以及活性染料和分散染料助剂之间的相互作用是同浴染 色的另一困
17、难。 (5)分散染料染色后一般要经过还原清洗以去除浮色及沾在棉纤维上的分散染料, 还原剂可能破坏已染上的活性染料,造成固色率的降低9。 1.1.2 分散和活性染料一浴染色的矛盾 分散和活性这两种染料染色性能和工艺条件差异大,在通常条件下一浴法染色不 仅上染率低,色牢度和匀染性也差。过去多半采用两浴法染色,即先在 130,pH 为 4.5-5.0 的条件下,用分散染料染聚酯成分,染后经过净洗,特别是经过“还原清洗” 去除沾染的分散染料(主要沾染在纤维素成分上);之后换浴用活性染料染纤维素纤维, 染色温度视活性染料类别而不同,通常为 40-95,然后经碱固色。 两个染色过程和聚酯纤维分散染料染色及
18、纤维素纤维活性染料单独染色基本相同, 所不同之处仅是非染色的纤维组成对染色的纤维组成有一定的阻染作用,而且在染色 化学化工学院 2012 届本科毕业论文 3 过程中,非染色纤维上的染料对染色纤维还存在一个转移的过程,特别是分散染料染 色时,纤维素纤维也会吸附相当部分分散染料,染色时它们要转移到聚酯纤维上,并 扩散进纤维染着在纤维中,未转移的分散染料染后要充分洗除,否则染色牢度不高。 这种染色虽然有很高的上染率和固色率,染色重现性也较好,但耗时长,常需要 12- 14h 才能完成整个染色过程,而且耗能耗水量和排污量也都大,所以一浴法染色工艺倍 受重视10-12。 虽然进行一浴法染色还存在许多难点
19、,但随着技术进步,目前已开发了不少新染 料、新助剂,染色工艺也有了迅速发展。 1.2 节水染色工艺研究进展 1.2.1 前处理过程的节水 印染行业的节水工艺,可以通过控制染色各个过程的用水量。例如:控制前处理 过程的用水量。一般来说,在对织物进行前处理时都是进行退浆、煮练、漂白三个过 程来达到染色前对织物的要求。从节水方面考虑,可以采用退煮漂一浴法来代替退浆、 煮练、漂白三个分开的过程。这样能够节约织物前处理过程的用水量13。 1.2.2 小浴比染色 浴比在染整行业一般是指浸染时被染物重量和所用染液体积的比例,如染l kg布用 l0 kg染液则我们说其浴比为1:10。我们可以通过减小染色的浴比
20、,直接达到减少用水 的目的。一般所说的小浴比染色,指被染物重量与所用染液的体积在1:8以下。实现 小浴比染色,必须充分考虑影响染色质量问题的因素,并通过工艺和设备加以控制, 保证染色质量14-17。 1.2.3 分散/活性的轧染染色 染色方法的不同,在染色过程中的用水量也不一样。一般来说,正常情况下,轧 染法会比浸染法用水更少。因为浸染需要把织物完全浸泡在染液中,并且在整个染色 过程中要保持织物接触染液的均匀,以确保染色均匀。而轧染法主要是在较少染液量 下进行的,只要解决轧染得匀染性问题,轧染法比浸染法的染液用量要少18-19。 1.3 本课题研究目的和意义 近年来印染以节水、节能、降耗为目的
21、的新技术已成为染整领域清洁生产的重要 研究方向之一,随着科学技术的发展,人们对纺织材料的加工处理提出了更高要求, 而均匀、快速、节能、高效无污染的加工方式已成为人们的努力方向。 本课题主要探讨涤棉织物节水染色工艺。为了实现节水的染色工艺,采用节水的 前处理过程,或采用不同的染色工艺,选出最节水的染色工艺以达到节水的目的。前 化学化工学院 2012 届本科毕业论文 4 处理过程比较退浆、煮练、漂白三浴工艺和一浴工艺,选出即满足染色要求又节水的 工艺。而对于染色的工艺则选择在不同的浴比下进行染色和轧染法染色,最终选出最 佳工艺。 2 实验部分 2.1 实验材料、药品及仪器 2.1.1 实验材料 涤
22、棉机织布(T/C=45:55) 广东东莞德永佳纺织有限公司 2.1.2 实验药品 渗透剂 MP-2广东德美精细化工股份有限公司 氢氧化钠天津市北方天医化学试剂厂 高浓缩精练剂 2140广东德美精细化工股份有限公司 双氧水西陇化工股份有限公司 超细旦匀染剂 DM-2110广东德美精细化工股份有限公司 双氧水稳定剂 1304广东德美精细化工股份有限公司 耐碱渗透剂 LA-202广东德美精细化工股份有限公司 活性红 B-3BF佛山金弘创建纺织化工原料有限公司 活性黄 C-XD佛山金弘创建纺织化工原料有限公司 分散红玉 3BS佛山金弘创建纺织化工原料有限公司 分散黄 T-XD佛山金弘创建纺织化工原料有
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